[发明专利]500MPa级临氢设备用厚钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料领域，具体地说，涉及一种500MPa级临氢设备用厚钢板及其生产方法。

背景技术

临氢设备用钢主要用于石油化工、核电、汽轮机缸体、火电等高温高压、与氢或氢混合介质接触的大型设备。这类钢一般都含有一定量的Cr和Mo，以使钢板能在较高的工作温度下，强度下降较少，防止碳的石墨化，并能抵御氢的腐蚀。除成分设计有一定的特殊要求外，这类钢还须严格控制Sn、Sb、As、P、S等元素含量以提高钢的纯净度，减少回火脆化倾向，提高钢的高温耐腐蚀性能。由于临氢设备用钢对力学性能和耐蚀性能要求较高，虽然有很多单位对这类钢都进行了研究，但真正能批量生产的不多，而且生产时所采用的生产工艺复杂，或者添加的合金较多。

现有技术中生产临氢设备用厚钢板的方法除添加常用的Cr、Mo外，为保证钢板韧性，还添加了较多的Ni，使得钢板的表面质量不容易控制，且由于Ni价格昂贵，提高了钢的合金成本，同时钢板热处理工艺采用调质工艺，热处理工艺复杂，制造成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种500MPa级临氢设备用厚钢板，该钢板的强度适中、塑性和韧性优良。

本发明的技术方案如下：

一种500MPa级临氢设备用厚钢板，其材料的化学成分的质量百分含量包括：C0.13～0.16%、Si0.5～0.8%、Mn0.5～0.6%、P≤0.012%、S≤0.005%、Cr1.2～1.5%、Mo0.5～0.6、V0.02～0.04%、Ca0.0015～0.003%、酸溶铝Als0.015～0.03%，其余为铁和杂质。

进一步，所述500MPa级临氢设备用厚钢板的材料的化学成分的质量百分含量包括：C0.15%、Si0.55%、Mn0.53%、P0.009%、S0.003%、Cr1.271%、Mo0.526%、V0.025%、Ca0.0026%、Als0.024%；或者，C0.15%、Si0.56%、Mn0.55%、P0.009%、S0.003%、Cr1.273%、Mo0.528%、V0.025%、Ca0.0026%、Als0.025%；或者，C0.13%、Si0.8%、Mn0.5%、P0.009%、S0.005%、Cr1.5%、Mo0.53%、V0.02%、Ca0.003%、Als0.022%；或者，C0.14%、Si0.5%、Mn0.6%、P0.012%、S0.002%、Cr1.2%、Mo0.5%、V0.04%、Ca0.0022%、Als0.015%；或者，C0.16%、Si0.56%、Mn0.58%、P0.008%、S0.004%、Cr1.28%、Mo0.6%、V0.035%、Ca0.0015%、Als0.03%。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种500MPa级临氢设备用厚钢板的生产方法，工艺简单、成本低廉。

本发明的另一技术方案如下：

一种500MPa级临氢设备用厚钢板的生产方法，包括：连铸坯生产、连铸坯加热、轧制、冷却和热处理，生产得到的500MPa级临氢设备用厚钢板的材料的质量百分含量包括：C0.13～0.16%、Si0.5～0.8%、Mn0.5～0.6%、P≤0.012%、S≤0.005%、Cr1.2～1.5%、Mo0.5～0.6%、V0.02～0.04%、Ca0.0015～0.003%、Als0.015～0.03%，其余为铁和杂质。

进一步，所述连铸坯生产包括：铁水预处理、铁水冶炼、LF（Ladle Furnace）炉精炼、RH（Ruhstahl Hausen）炉真空脱气处理和连铸。

进一步：所述连铸坯加热的出炉温度为1180-1215℃，加热时间为250～296分钟。

进一步：所述轧制包括第一阶段轧制和第二阶段轧制。

进一步：所述第一阶段轧制包括第一次轧制、手动待温和第二次轧制，所述第一阶段轧制开轧时板坯的厚度为所述连铸坯的厚度，所述第一阶段轧制的开轧温度为1175～1210℃，所述第一次轧制将所述板坯的厚度轧制为170～210mm，所述手动待温的温度为1031～1132℃，所述第二次轧制将所述板坯的厚度轧制到所述第二阶段轧制的板坯的开轧厚度，所述第一阶段轧制的终轧温度≥980℃，所述第一阶段轧制的轧制道次数为5～10；所述第二阶段轧制开轧时板坯的厚度为1.5-2.5倍所述生产得到的500MPa级临氢设备用厚钢板的厚度，所述第二阶段轧制的开轧温度为870～920℃，所述第二阶段轧制的终轧温度为820～880℃，所述第二阶段轧制的轧制道次数为3～5。